Метод активных и реактивных составляющих токов Метод узловых и контурных уравнений Расчёт трёхфазной цепи при соединении приемника в звезду Примеры выполнения курсовой работы Расчет методом узловых потенциалов

Методы расчета электрических цепей. Примеры выполнения курсового задания

Третья гармоника.

 Для остальных гармоник напряжения расчёты приводим без дополнительных разъяснений.

X3 = –XC11 / 3 – XC21 / 3 + XL31*3 = –3 / 3 – 12 / 3 + 18 * 3 = 49 Ом.

Z3=== 51,5 Ом; Um3 = 80 B; Im3 = Um3 / Z3 = 80/51,5 = =1,56 A.

U3 = Um3 / = 80 / 1,41 = 56,6 B; I3 = Im3/= 1,56 / 1,41= 1,1 A;

Sin φ3 = X3 / Z3 = 49 / 51,5 = 0,95; φ3 = 72°; Cos φ3 = 0,308;

P3 = I32 * R3 = 1,12 * 16 = 19 Вт; Q3 = I32 * X3 = 1,12 * 49 = 59 вар; Мощность трехфазных цепей Рассмотрим расчет мощности при соединении приемников по схеме четырехпроводной звезды и допустим, что нагрузка несимметрична.

yI3 = yU3 – φ3 = –25° – 72° = –97°;

i3 = Im3 * Sin (3 ωt + yI3) = 1,56 * Sin (3 ωt – 97°).

Пятая гармоника.

X5 = -XC11 / 5 – XC21 / 5 + XL31* 5 = -3 / 5 – 12 / 5 + 18 * 5 = 93 Ом;

Z5 = = 94 Ом; Um5=30 B; Im5=Um5/Z5 = 30/94= 0,319 А;

U5 = Um5/ =30/ =21,2 B; I5 = Im5/ =0,319 /1,41= 0,226 A.

Sin φ5 = X5 / Z5 = 93 / 95 = 0,979; φ5 = 78,2°; Cos φ5 = 0,204;

P5 = I52*R 0,2262*16=0,82 Вт;Q5 = I52*X5 = 0,2262 * 93 = 4,75 вар; Переходные процессы в цепи с резистором и конденсатором Короткое замыкание цепи с резистором и конденсатором (разряд конденсатора на резистор)

yI5 = yU5 - φ5 = -φ5 = -78,20.

i5 = Im5 * Sin (5 ωt + yI5) = 0,319 * Sin (5 ωt – 78,20) A.

 Определяем действующие значения тока и напряжения:

I =  =  = 9,62 A;

U =   =  = 167 B;

Р = Р1 + Р3 + Р5 = 1459+19+0,82 = 1479 Вт.

Средневзвешенный коэффициент мощности цепи:

Cos Х = Р / (U * I) = 1479 / (167 * 9,62) = 0,9206.

 Уравнение мгновенных значений тока в цепи:

i =i1+i3+i5=13,5* (ωt + 4,4°)+1,56*Sin(3ωt – 97°) + 0,319*Sin(5ωt - – 78,2°) A.

Для того, чтобы узнать, как распределяется и изменяется электромагнитная энергия в нашей электрической модели, нужно подать в модель эту энергию. Или, другими словами, подключить к схеме источник электропитания.
Источник электропитания представляет собой устройство, в котором за счёт сторонних сил происходит разделение в пространстве разнополярных частиц. В результате на выходных клеммах создаётся напряжение, которое называют электродвижущей силой (э.д.с). Соответственно во внешней цепи (по нагрузке) проходит электрический ток, который в силу закона сохранения энергии стремится снизить выходное напряжение. Источники электропитания отличаются по уровню выходной мощности, действующим в нём сторонним силам, и, что для нас важно, по выходной вольтамперной (внешней) характеристике, т.е. зависимости напряжения на выходе от протекающего выходного тока.
Это могут быть природные источники - тепломассоперенос в атмосфере или трение одного диэлектрика о другой, которые трудно использовать в деле.
В настоящее время создано огромное количество практичных источников электроэнергии, таких как:
" электрохимические - батареи, аккумуляторы, топливные элементы;
" индукционные - электромеханические генераторы постоянного и переменного тока;
" прямого преобразования - термо- и фотопреобразователи, магнитогидродинамические генераторы.

Электрические цепи постоянного тока Расчет цепей методами уравнений Кирхгофа и контурных токов. Метод непосредственного применения уравнений Кирхгофа. Сущность метода контурных токов для расчета цепей. Расчет цепей методами узловых потенциалов и двух узлов. Сущность метода узловых напряжений. Особенности метода двух узлов. Примеры расчета цепей указанными методами. Основные теоремы теории цепей.
Расчет методом узловых потенциалов